Cerebro | Neurônio | Sinapse
Elementos estruturais e funcionais do nervoso
O nosso sistema nervoso responsvel pelos nossos comportamentos. Grande parte dos processos inicia-se nos rgos de sentidos que captam as informaes do meio mecanismos de receo (ou recetores) (viso, audio, tacto, ). Estas informaes so interpretadas pelo sistema nervoso (central e perifrico) que coordena, processa e determina as respostas aos estmulos mecanismos de coordenao (ou de processamento). Os msculos e glndulas efetuam as respostas (mecanismos de reao ou efetores). O Neurnio No sistema nervoso podemos identificar dois tipos de clulas: os neurnios e as clulas gliais. Os Neurnios so clulas especializadas responsveis por grande parte das funes do sistema nervoso. A clulas gliais: Facultam os nutrientes oxignio e glicose; Controlam o desenvolvimento dos neurnios; Isolam, alimentam e protegem os neurnios; Asseguram a manuteno do ambiente qumico que rodeia os neurnios; Influenciam o funcionamento das sinapses; Determinam quais os neurnios que esto aptos a funcionar; Tm um papel fundamental no desenvolvimento do crebro no perodo fetal. Constituio do neurnio
Corpo celular contm o ncleo que o armazm de energia da clula. Fabrica protenas sob o controlo do ADN presente no ncleo celular. Tem dois tipos de prolongamentos: as dendrites e o axnio. Dendrites so extenses do corpo celular, assemelhando-se aos ramos de uma rvore. As dendrites fazem com que o neurnio apresente uma maior superfcie da recepo e emisso de mensagens. Estas ramificaes mltiplas recebem e transmitem informao para outras clulas com as quais o neurnio estabelece contactos. Axnio prolongamento mais extenso do neurnio que transmite as mensagens de um neurnio para o outro - ao corpo celular ou s dendrites - ou entre um neurnio e uma clula efetora muscular ou glandular. Parte do corpo celular e termina num conjunto de ramificaes semelhantes a uma raiz: as telodendrites ou terminais axnicas. Pode haver neurnios com mais que um axnio, exercendo influncia sobre um grande nmero de outras clulas. H axnios que esto envolvidos por camadas de mielina e outros constitudos por substncia cinzenta. O axnio e certas dendrites, constituem uma fibra nervosa. Ao conjunto de fibras nervosas podem agrupar-se
em feixes que, envolvidos por uma membrana, se denominam nervos. Os axnios de maior dimetro so os que permitem velocidades mais elevadas. A mielina permite aumentar a velocidade de conduo das mensagens e isolar as fibras umas das outras. Tipos de neurnios Neurnios aferentes ou sensoriais so afetados por alteraes ambientais e ativados por estmulos com origem no interior ou exterior do organismo. Recolhem e conduzem as mensagens da periferia para os centros nervosos: espinal medula e encfalo. Neurnios eferentes ou motores transmitem as mensagens dos centros nervosos para os rgos responsveis pelas respostas (efetores), sendo estes os msculos e as glndulas. Neurnios de conexo interpretam as informaes e elaboram as respostas. Comunicao nervosa Enquanto vivemos uma determinada situao, no nosso crebro, milhes de neurnios organizados em redes trocam informaes, sob a forma de descargas elctricas e qumicas, que atravessam bilies de pontos de comunicao. Estas informaes que circulam ao longo dos neurnios designam-se por influxo nervoso. 1 - As dendrites captam o estmulo, os sinais que podem ter origem nos neurnios vizinhos; 2 - Os sinais so integrados; 3 - Gera-se um impulso nervoso; 4 - O impulso nervoso transmitido ao axnio e conduzido s ramificaes axnicas; 5 - As ramificaes dos axnios aproximam-se das dendrites do neurnio vizinho transmitindo o sinal atravs da sinapse. Sinapse zona de interao entre neurnios. Estabelece-se uma comunicao entre um prolongamento do axnio do neurnio (pr-sinptico ou neurnio emissor), com a membrana ou a dendrite de outro neurnio (ps-sinptico ou neurnio receptor). Os neurnios no esto em contato directo, pois existe uma fenda (sinptica). Existem 3 componentes fundamentais que comunicam entre si, aquando da sinapse: Boto pr-sinptico terminao axnica do neurnio emissor; Membrana ps-sinptica localizada na dendrite ou corpo celular no neurnio receptor; Fenda sinptica espao compreendido entre os neurnios. A energia nervosa pode ser elctrica e qumica. Ao nvel das dendrites, a energia eltrica, passa pelo corpo celular e percorre o axnio. Ao nvel da sinapse, o impulso nervoso transforma-se em energia qumica por efeito dos neurotransmissores.
As vesculas sinpticas, localizadas na terminao pr-sinptica, contm substncias qumicas que, sob o efeito da actividade elctrica do axnio, se libertam na fenda sinptica. Os neurotransmissores, ou transmissores sinpticos, atravessam a fenda sinptica e so captados pelos receptores situados na superfcie do neurnio ps-sinptico. Estabelecem contactos com as clulas vizinhas sobre as quais provocam respostas elctricas pela inibio ou pela excitao. Influxo nervoso a funo principal do neurnio a transmisso de impulsos nervosos. Quando um neurnio estimulado, as suas caratersticas elctricas ou qumicas alteram-se produzindo uma corrente. Esta corrente, constituda pelos impulsos nervosos, que circulam nos nervos, designa-se por influxo nervoso.
Funcionamento global do crebro
O sistema nervoso tem como principais funes o controlo do comportamento e a regulao fisiolgica do organismo. Este processo estabelecido por diversas estruturas de forma interligada, sendo que, da sua harmonia depende o equilbrio do corpo humano. Nestas estruturas destacamos o sistema central e o sistema perifrico que actuam coordenadamente nas relaes do homem com o meio bem como na manuteno do seu equilbrio interno. Sistema Nervoso Central O sistema nervoso central constitudo pela espinal medula e pelo encfalo, estruturas que controlam os nossos comportamentos. A espinal medula exteriormente constituda por uma substncia branca (neurnios com bainha de mielina), e por uma outra cinzenta no seu interior. Funes: Coordenao: coordena a atividade reflexa - o ato reflexo a forma de comportamento mais elementar, dado que uma resposta imediata, involuntria e automtica a um estmulo (Ex: a espinal medula controla o reflexo pupilar); Conduo: transmite mensagens do crebro para o resto do corpo e vice-versa. Por exemplo, a dor recebida pelos rgos recetores transportada pelos nervos sensoriais espinal medula, que, por sua vez, os conduz ao crebro. Na direo oposta, a espinal medula conduz as respostas processadas pelo crebro, como por exemplo, a produo de movimento pelos msculos. O encfalo encontra-se localizado no interior do crnio, protegido por trs membranas, as meninges.
Hipfise glndula que controla e dirige a atividade do sistema endcrino. Hipotlamo em relao direta com a hipfise, regula o sistema endcrino, a fome, a sede, o impulso sexual, etc. Corpo caloso liga os dois hemisfrios. Crtex cerebral controla os movimentos voluntrios, a perceo, o pensamento, etc. Tlamo recebe e transmite informaes de e para o crtex cerebral Formao reticular desempenha um papel importante na ateno, memria, sono e estado de alerta. Cerebelo coordena os movimentos e assegura a manuteno do equilbrio. Bolbo raquidiano controla funes vitais como o ritmo cardaco, a respirao e a presso arterial.
A ideia de que o crebro o rgo que domina grande parte dos nossos comportamentos bastante recente. natural que esta conceo vigorasse tanto tempo, porque as experincias pessoais reforam o papel activo do corao: quando sentimos uma emoo, como o medo, a angstia, no corao que se manifestam alteraes, como o aumento do ritmo cardaco. Esta posio foi defendida por Aristteles. Mais tarde Descartes defendia a separao do pensamento consciente do corpo, portanto, do crebro. Para ele, a glndula pineal, localizada no crebro, estabelecia a ligao entra a alma imaterial e o corpo. So os frenologistas que vo defender a relao ntima entre o crebro e as caractersticas da personalidade e do temperamento das pessoas. A partir dos crnios dos condenados morte e de outras pessoas clebres, procuram estabelecer uma relao entre as proeminncias da caixa craniana e o seu comportamento. Como bvio esta teoria no faz qualquer sentido, no entanto convm assinalar que os frenologistas foram os primeiros a afirmar que o estudo da mente humana se deve basear no conhecimento biolgico do crebro. Desde ento as descobertas tm sido significativas. O crebro humano o maior e com mais circunvolues, mas, para alm da distino da sua estrutura, o crebro humano organiza-se segundo determinadas funes que lhe conferem um carter nico especializao funcional.
Os hemisfrios esto separados por uma fissura longitudinal e ligados por um sistema de fibras nervosas chamado corpo caloso. O crtex cerebral a camada cinzenta que cobre os dois hemisfrios, residindo a as capacidades superiores dos seres humanos. Os hemisfrios cerebrais controlam a parte oposta do corpo, porque os feixes nervosos que conduzem as instrues at aos msculos cruzam-se no percurso. A Lateralizao Hemisfrica a especializao de cada um dos hemisfrios do crebro humano em funes diversas. O hemisfrio direito controla a formao de imagens, as relaes espaciais e o pensamento concreto, j o hemisfrio esquerdo o responsvel pelo pensamento lgico, pela linguagem verbal, pelo discurso e pelo clculo. Apesar de os hemisfrios terem diferentes funes, o seu funcionamento complementar. graas ao funcionamento integrado que, por exemplo, atribumos significado a uma expresso verbal, a um dilogo.
Cada hemisfrio cerebral constitudo por quatro lobos frontal, parietal, occipital e temporal que tm funes especficas, actuando de forma coordenada e complementar.
Os Lobos Occipitais esto situados na parte inferior do crebro, esta rea tambm designada por crtex visual, porque processa os estmulos visuais. Depois de percebidos por esta
rea rea visual primria estes dados passam para a rea visual secundria ou rea visual de associao. A rea visual, ou crtex visual, comunica com outras reas do crebro que do significado ao que vemos tendo em conta a nossa experincia passada, as nossas expetativas. O nosso crebro orientado para discriminar determinados estmulos. Os Lobos Temporais situam-se na zona por cima das orelhas, processam os estmulos auditivos. Os sons produzem-se quando a rea auditiva primria estimulada. A rea de associao rea auditiva secundria recebe os dados e, em interao com outras zonas do crebro, permitenos reconhecer o que ouvimos. Os Lobos Parietais localizados na parte superior do crebro, tm duas subdivises: a anterior e a posterior. A primeira, o crtex somatossensorial, possibilita a receo de sensaes (o tacto, a dor, etc.). Nesta rea primria, responsvel pela receo de estmulos que tm origem no ambiente, esto representadas todas as reas do corpo. A rea posterior uma rea secundria que analisa, interpreta e integra as informaes recebidas pela rea anterior ou primria, que permite a localizao do nosso corpo no espao, o reconhecimento dos objetos atravs do tacto, etc. NOTA: a rea de Wernicke, zona onde convergem os lobos occipital, temporal e parietal, desempenha um papel muito importante na produo do discurso. Permite-nos compreender o que os outros dizem e que nos faculta a possibilidade de organizarmos as palavras em frases sintaticamente corretas. Os Lobos Frontais, situados na parte da frente do crebro, so responsveis pelas atividades cognitivas que requerem concentrao, pelos comportamentos de antecipao, planificao de actividades, pensamento abstrato, memria de trabalho, raciocnio complexo, intervindo tambm na regulao das emoes. Uma das diferentes partes dos lobos frontais o crtex motor, responsvel pelos movimentos da responsabilidade dos msculos. Por trs do crtex motor, fica situada a rea de Broca, responsvel pela linguagem falada e pela produo do discurso. Esta relaciona-se com a rea de Wernicke: a forma e as palavras adequadas so seleccionadas por esta rea e depois passadas para a rea de Broca, traduzindo-as em sons que sero transformados em movimentos adequados ao produzir o discurso.
As reas pr-frontais (crtex frontal) so responsveis pelas principais funes intelectuais superiores que distinguem a espcie humana de todas as outras. Tm uma relao com a memria, permitindo-nos recordar o passado, planear o futuro, resolver problemas, antecipar acontecimentos, refletir, tomar decises, criar o prprio mundo. Organizam o pensamento reflexo e a imaginao. Permitem-nos ter conscincia das funes acima referidas. Tm uma relao complexa com as emoes. As relaes entre o crtex pr-frontal e as emoes do-se nos dois sentidos: por um lado, o crtex apoia-se nas informaes emocionais para tomar decises adaptadas, por outro lado, tem um papel de inibidor das emoes.
O desenvolvimento da neurofisiologia e das neurocincias modificaram algumas concees que vigoraram durante dcadas. A evoluo de conhecimentos levou ao reconhecimento de novas funes e redistribuio de outras j identificadas. Foi possvel concluir que as vrias estruturas funcionam de um modo integrado, implicando-se umas s outras na concretizao das diferentes funes. Assim o crebro funciona como um todo. Constatou-se, tambm, que uma funo perdida devido a uma leso pode ser recuperada por uma rea vizinha - funo vicariante. Isto deve-se plasticidade do crebro. Quer com isto dizer que a redundncia das funes cerebrais explica o facto de outras regies do crebro poderem substituir as funes afectadas por leses.
Auto-organizao permanente No decurso das 42 semanas de gestao, o crebro atinge 2/3 do tamanho em adulto. Os neurnios, formados a um ritmo impressionante, dividem-se, estabelecendo entre si milhes de ligaes - corticalizao (construo do crtex cerebral). Apesar de o beb ter todas as reas corticais formadas, o seu desenvolvimento cerebral no est concludo. Nos primeiros seis meses de vida produzem-se mais modificaes no crtex do que em qualquer outro perodo de desenvolvimento. O crebro influenciado pelo meio intra-uterino e depois do nascimento pelo meio ambiente - estmulos assimilados conduzem a processos de adaptao que se reflectem na formao do crebro. O processo de desenvolvimento de auto-organizao continua a desempenhar um papel importante. Estabilidade e mudanas nos circuitos sinpticos O desenvolvimento do crebro ocorre pelo crescimento em nmero dos neurnios e das sinapses, mas tambm, pela morte e eliminao dos mesmos, j que este um processo de seleo em que se anulam as conexes que no so necessrias e se retm as eficazes. Este processo est relacionado com o potencial gentico da espcie e, em ltima anlise, do prprio indivduo. No entanto, na formao das redes neuronais tambm influenciam os fatores epigenticos. O processo de moldagem mantm-se ao longo da vida, sempre que os neurnios se modificam quanto forma e dimenso em resposta estimulao ambiental.
O crebro e a capacidade de adaptao e autonomia do ser humano
Nos invertebrados, a forma adulta e os seus comportamentos esto praticamente determinados na estrutura gentica. Nestes casos no se pode falar em indivduo como quando nos referimos aos seres humanos e at aos vertebrados. Lentificao do desenvolvimento cerebral No ser humano, o processo de desenvolvimento do crebro mais lento do que o de outros mamferos. Esta lentido traz vantagens, pois possibilita a influncia do meio e uma maior capacidade de aprendizagem. Mesmo no estado adulto, h uma adaptao biolgica do indivduo. O carter imaturo do crebro humano prolonga-se ao longo da vida tornando-se uma vantagem. O crebro um rgo que apresenta mltiplas configuraes, no havendo nenhum crebro igual a outro. Uma parte dessas diferenas est pr-programada pela diferente expresso dos genes. Outra parte influenciada pelas experincias dos indivduos, desde as intra-uterinas at s do meio ambiente. Este processo de individuao ultrapassa as definies genticas. Ao contrrio de outras espcies, nos seres humanos as instrues genticas deixam espao variao individual. Plasticidade e aprendizagem A plasticidade a capacidade do crebro em se remodelar em funo das experincias do sujeito, em reformular as suas conexes em funo das necessidades e dos fatores do meio ambiente. As redes neuronais modificam-se em funo das experincias vividas. a plasticidade fisiolgica que permite a aprendizagem ao longo de toda a vida.
O carter plstico do crebro humano o que permite a aprendizagem. Por outro lado, esta aprendizagem que permite que o crebro se modifique consoante as necessidades de adaptao, pondo em causa a tese do determinismo gentico. A aprendizagem o principal instrumento de adaptao humana. Inteligncia dos animais A pergunta: Os animais so inteligentes? teve como resposta, durante muito tempo, uma afirmao negativa. Pensava-se que o comportamento animal se regia por instintos e reflexos condicionados aprendidos. No entanto as investigaes sistemticas sobre a inteligncia animal vieram mostrar que a maior parte dos vertebrados tm capacidade para aprender e resolver problemas. Conclui-se que est relacionada com o desenvolvimento do sistema nervoso central, particularmente o tamanho e a complexidade do crebro.